基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network，WSN)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)給觀察者。傳感器、感知對(duì)象和觀察者構(gòu)成了傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)要素。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有十分廣闊的應(yīng)用前景，在軍事國(guó)防、工農(nóng)業(yè)控制、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、防恐反恐、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等許多領(lǐng)域都有

2、重要的科研價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。由于其廣泛的應(yīng)用前景，引起了世界許多國(guó)家軍界、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視，并成為進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)公認(rèn)的新興前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域，被認(rèn)為是將對(duì)二十一世紀(jì)產(chǎn)生巨大影響力的技術(shù)之一。
　　 近年來(lái)，隨著無(wú)線通信、集成電路、傳感器及微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)等技術(shù)的發(fā)展，使得大規(guī)模生產(chǎn)體積小、成本低、具有數(shù)據(jù)收集、短距離無(wú)線通信和數(shù)據(jù)處理能力的傳感器節(jié)點(diǎn)成為可能。技術(shù)條件的成熟和大量潛在的應(yīng)用需求使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)受到人

3、們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注和重視。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)正成為國(guó)內(nèi)外無(wú)線網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　 鑒于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的巨大應(yīng)用前景，本文對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)及研究進(jìn)展進(jìn)行了調(diào)查并對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了分析研究，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較深入的研究，設(shè)計(jì)了針對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)模型。由傳感器、微處理器、無(wú)線收發(fā)器和電池四個(gè)部分組成的節(jié)點(diǎn)能夠自組織成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。分布在環(huán)境中的各節(jié)點(diǎn)能夠感

4、知多種信息，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送回主機(jī)。
　　 本文主要工作和研究?jī)?nèi)容可分為五部分：(1)介紹了論文研究背景及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀；(2)分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及其與目前常見無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別，介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)及當(dāng)前研究熱點(diǎn)；(3)從體系結(jié)構(gòu)的角度闡述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，主要介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；(4)在以上的基礎(chǔ)上對(duì)無(wú)線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件